Общая характеристика работы актуальность темы

0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
2
2,4
2,8
3,2
3,6
4
4,4
4,8
5,2
5,6
6
∆t
СЕЛ
=0,3мк
γ=2,2
γ=2,6
γ=3,0
γ=3,8
γ=3,4
γ=4,2
Pго=0,05
Ψ
п=3,6
Pго
Ψ
п
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
2
2,4
2,8
3,2
3,6
4
4,4
4,8
5,2
5,6
6
∆t
СЕЛ
=1,5мкс
γ=3,0
γ=3,8
γ=3,4
γ=4,2
Pго=0,05
Pго
γ=2,2
γ=2,6
Ψ
п=2,0
Ψ
п
Рис. 5. Вероятность грубых ошибок порогового обнаружителя с применением селек-
ции по длительности 
В разделе 3.3. проведены исследования влияния широкополосного шума на 
точность измерения момента прихода акустического сигнала фазовым спосо-
бом. Входной сигнал представлен в виде аддитивной смеси детерминированно-
го сигнала 
S(t) = A
1
·cos(ω
0
+υ)
(первой полуволны акустического сигнала) и 
шумового сигнала 
n(t) 
в полосе частот 0,03 – 1 МГц. В качестве примера рас-
смотрен случай, когда 
А
1
= 1, а основная частота детерминированного сигнала 
F 
= 100 кГц. Исследования проводились с «гладкой» функцией сигнала шума 
на фоне основного сигнала, которая была получена с применением цифрового 
БИХ фильтра. Промежуточные значения интерполированы посредством куби-
ческого сплайна. В результате была сформирована последовательность шумо-
подобного сигнала с частотой дискретизацией 2000 
F
. Таким образом, при мно-
гократных испытаниях были получены вероятностные характеристики работы 
схемы приема акустического сигнала фазовым способом. 
Переход сигнала 
X(t)
через нулевой уровень может произойти раньше или 
позже, чем амплитуда детерминированного сигнала примет нулевое значение. 
При уменьшении отношения 
γ
вероятность перехода через нулевой уровень 
«слева» от 
t
0
 
(времени пересечения сигнала 
S(t) 
) будет выше, чем «справа». 
Время перехода сигнала 
X(t)
через нулевой уровень 
t
1
может изменяться 
случайно в пределах интервала 
Δt = t
0
- t
1
, который в вероятностном смысле со-
ответствует ошибке определения времени прихода акустического импульса. Ре-
зультаты статистического моделирования представлены на рис.6, из которого 
видно, что плотность вероятности ошибки измерения при уменьшении 
γ
«рас-

---

13 
плывается», а максимум плотности распределения смещается относительно 
υ 
= 90 
0
в левую сторону. 
При малых значениях 
γ
функция 
W(υ)
принимает «волновой» характер. 
Данный эффект объясняется ограничением верхней частоты шумовой состав-
ляющей. Смещение максимума плотности распределения приводит к измене-
нию среднего значения (рис.6.б.), т.е. к возникновению систематической ошиб-
ки. Результаты моделирования показывают, что при 
γ 
= 4,5, частоте акустиче-
ского сигнала 
F
= 100 кГц и скорости УЗК 
V
= 5850 м/с ошибка измерения 
уровня составляет 0,32 мм, при 
γ
= 3 - 0,8 мм.